A contaminação do ambiente aquático e até mesmo da água de consumo por produtos farmacêuticos e de cuidados pessoais (PFCPs) é resultado das atividades antrópicas. Entre as tecnologias de tratamento de água, a filtração ecológica (modernização do termo filtro lento de areia) é atraente por ser um método natural de tratamento, de baixo custo e eficiência na remoção de patógenos e pode ser utilizada não só em grande escala, mas também domiciliar. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a aplicabilidade dos filtros ecológicos abastecidos com água do Reservatório do Lobo, e a eficiência em remover produtos farmacêuticos e de cuidados pessoais. Além disso, foi avaliado o efeito da contaminação nas comunidades de algas e cianobactérias e de bactérias, presentes no biofilme dos filtros ecológicos. Os filtros ecológicos apresentaram boa remoção de coliformes fecais e Escherichia coli. Os PFCPs alvos deste estudo foram encontrados na água do Reservatório do Lobo em concentração da ordem de &#956g L-1. Os produtos de cuidados pessoais, metilparabeno e benzofenona-3,estiveram presentes em todas as amostras de água coletadas e foram os compostos encontrados em maior concentração no reservatório. Dois produtos de degradação dos compostos originais diclofenaco e benzofenona-3 foram identificados na água do reservatório. A porcentagem média global de remoção dos PFCPs pelos filtros ecológicos foi de 81,09% de paracetamol, 91,07% de diclofenaco, 97,33% de naproxeno, 99,57% de ibuprofeno, 70,81% de metilparabeno e 71,69% de benzofenona-3. Foi observado efeito da contaminação na comunidade de algas e cianobactérias. Aulacoseiragranulata, Chroococcus minutus, Dolichospermum planctonicum e Microcystis aeruginosa foram as espécies de algas e cianobactérias consideradas como descritoras em comum para todas as contaminações e tempos de coleta. Lepocincles sp. foi a espécie que mais contribuiu em biovolume durante o período experimental. A ocorrência, abundância e frequência destas espécies indicam uma possível tolerância das mesmas aos PFCPs. O desempenho dos filtros ecológicos de uso doméstico não foi afetado pela presença de 2 μg L-1 de PFCPs na água afluente. As espécies Bacillus anthracis e Exiquobacterium sp. foram resistentes aos compostos aplicados no filtro 2. A concentração de biomassa nos filtros aumentou significativamente com o tempo de operação e foi expressa em uma função exponencial de crescimento, mas não houve diferença significativa entre o filtro controle e o contaminado. / The contamination of the aquatic environment and even the water consumption with pharmaceutical and personal care products (PPCPs) is a result of human activities. Among the water treatment technologies, the ecological filtration (modern name for slow sand filter) is attractive because it is a natural treatment method, low cost and efficiency in removing pathogens and can be used not only in large scale, but also household. The objective of this research was to evaluate the applicability of ecological filters supplied with water from the Lobo Reservoir, and the efficiency in remove pharmaceuticals and personal care products. Furthermore, it was evaluated the effect of contamination in the communities of algae and cyanobacteria and bacteria, in the biofilm of the ecological filters. The ecological filters showed good removal of total coliforms and E. coli. The PPCPs aims of this study were found in the water from the Lobo Reservoir in order of &#956g L-1 of concentration. The personal care products, methylparaben and benzophenone-3, were present in all water samples, and the compounds were found at higher concentration in the reservoir. Two degradation products of the original compounds diclofenac and benzophenone-3 were identified in the water from reservoir. The overall average percentage of removal of PPCPs by ecological filters was 81,09% of paracetamol, 91,07% of diclofenac, 97,33% of naproxen, 99,57% of ibuprofen, 70,81% of methylparaben and 71,69% of benzophenone-3. It was observed an effect caused by contamination in the community of algae and cyanobacteria. Aulacoseira granulata, Chroococcus minutus, Dolichospermum planctonicum and Microcystis aeruginosa were the species of algae and cyanobacteria considered as descriptors in common for all contamination and collection times. Lepocincles sp. was the specie that most contributed in biovolume during the period. The occurrence, abundance and frequency of these species indicate a possible tolerance thereof to PPCPs. The performance of household ecological filters was not affected by the presence of 2 &#956g L-1 of PPCPs in affluent water. The species of bacteria Bacillus anthracis and Exiquobacterium sp. were resistant for the compound applied to the filter 2. The filter biomass concentration increased significantly with filter time and was summarised by an exponential growth function in both filters, but there was no substantial difference between the filter control and contaminated.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2018-10-31T13:26:48Z No. of bitstreams: 1 PDF - Elaine Cristina dos Santos Araújo.pdf: 50125074 bytes, checksum: e55d4ddba60fc71bdd4657d3d00d2c76 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-31T13:26:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Elaine Cristina dos Santos Araújo.pdf: 50125074 bytes, checksum: e55d4ddba60fc71bdd4657d3d00d2c76 (MD5) Previous issue date: 2018-05-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The main objective of this thesis was to evaluate the meso-invertebrates that participate different phases in the aerobic treatment of organic household solid residues, correlating with the physical, chemical and sanitary changes. The work was divided in five stages: identification of the social profile of the residents; development and application of strategies in Environmental Education; expansion of selective collection; gravimetric characterization of household solid waste and analysis of the organisms that participate in the treatment of organic household solid waste. The household solid wastes were collected at the generating source, evidencing the average production of 0.67 kg/ inhab./day. Of this total, 49% comprise the organic portion generated and not harvested, and with great contaminant potential (8.9 eggs of viable helminths / gST), justifying the need for treatment before being released into the environment. During the treatment, 420 meso-invertebrates were identified, having a distribution in six orders: Diptera (88.7%), Mesostigmata (5.3%), Isopoda (2.5%), Coleoptera (2.4%), Orthoptera (0,6%), and Araneae (0.5%). It was verified that the meso-invertebrates play an important role in the aerobic treatment of organic household solid residues, favoring the stabilization and hygiene of the organic moiety. The action of these organisms is sequential and follows an order in accordance with the physical and chemical characteristics of the system. The greatest diversity was evidenced in the thermophilic phase. The study of meso- invertebrates in an aerobic treatment system of organic household solid waste collected at the source and analyzed in loco was an important and easily monitored tool due to the short life cycle of these organisms. It is concluded that during the aerobic treatment of organic solid waste there is considerable participation of organisms that act according to the principle of ecological succession, in the different phases of the treatment, correlating with the physical and chemical changes. / O principal objetivo desse trabalho foi avaliar os mesoinvertebrados que participam das diferentes fases do tratamento aeróbio de resíduos sólidos orgânicos domiciliares, correlacionando-os com parâmetros físicos, químicos e sanitários. O trabalho foi dividido em cinco etapas: identificação do perfil social dos moradores; desenvolvimento e aplicação de estratégias em Educação Ambiental; ampliação da coleta seletiva; caracterização gravimétrica de resíduos sólidos domiciliares e análise dos organismos que participam do tratamento de resíduos sólidos orgânicos domiciliares. Os resíduos sólidos domiciliares foram coletados na fonte geradora, evidenciando a produção média de 0,67 kg/hab.dia. Deste total, 49% compreendem a parcela orgânica gerada e não aproveitada e, com grande potencial contaminante (8,9 ovos de helmintos viáveis/gST), justificando-se a necessidade de tratamento antes de ser lançado no meio ambiente. Durante o tratamento foram identificados 420 mesoinvertebrados, distribuídos em seis ordens: Díptera (88,7%), Mesostigmata (5,3%), Isopoda (2,5%), Coleóptera (2,4%), Orthoptera (0,6%), e Araneae (0,5%). Constatou-se que os mesoinvertebrados desempenham importante função no tratamento aeróbio de resíduos sólidos orgânicos domiciliares, favorecendo a estabilização e higienização da parcela orgânica. A ação destes organismos é sequencial e segue uma ordem em conformidade com as características físicas e químicas do sistema. A maior diversidade foi evidenciada na fase termófila. O estudo de mesoinvertebrados em sistema de tratamento aeróbio de resíduos sólidos orgânicos domiciliares coletados na fonte geradora e analisados in loco mostrou-se ferramenta importante e de fácil monitoramento, devido ao curto ciclo de vida destes organismos. Conclui-se que durante o tratamento aeróbio de resíduos sólidos orgânicos, há considerável participação de organismos que atuam conforme o princípio da sucessão ecológica, nas diferentes fases do tratamento, correlacionando-se com as mudanças físicas e químicas.

A mineração promove alterações significativas nos atributos do solo. Freqüentemente o substrato, proveniente de materiais estéreis do processo minerador, serve como meio de crescimento da vegetação das áreas em recuperação ambiental. Um procedimento para monitoramento da qualidade do substrato dessas áreas foi desenvolvido e testado. Os estudos foram conduzidos em uma mina de areia industrial situada no interior do Estado de São Paulo que apresenta cronosseqüência de medidas de restabelecimento de vegetação nativa em bacias de disposição de rejeitos de tratamento de minério, permitindo a simulação do monitoramento por um período de 14 anos. Foram analisadas as mudanças das características físico-químicas do substrato em conjunto com as mudanças na vegetação. Como resultado, verificou-se uma evolução positiva na qualidade do substrato que acompanha o desenvolvimento das espécies implantadas e conclui-se que as variáveis estudadas têm plena possibilidade de atuarem como indicadoras de desempenho da revegetação. Deste conjunto de variáveis, a densidade de solo, os teores de matéria orgânica e fósforo e o pH são os indicadores mais apropriados para avaliar o estado da revegetação, especificamente para as condições do ambiente das bacias de rejeito estudado. As áreas avaliadas encontram-se estabilizadas e contêm uma comunidade vegetal já formada. Contudo, a compactação do substrato, os baixos teores de matéria orgânica e o crescimento invasivo de Brachiaria decumbens (capim braquiária) foram identificados como fatores adversos que dificultam uma melhoria mais contundente na comunidade estabelecida. Concluiu-se que o método proposto constitui um instrumento prático para se obter parâmetros numéricos que permitam uma avaliação quantitativa e objetiva das áreas revegetadas e dos resultados das medidas de recuperação ambiental. Os indicadores podem ser utilizados em conjunto com parâmetros específicos que descrevam o estado da comunidade vegetal. Adicionalmente, podem ter aplicação em minerações de outros bens minerais, particularmente no caso de recuperação ambiental de bacias de disposição de rejeitos. / Mining is an agent of significant changes in soil properties. Successful land rehabilitation depends on restoring those characteristics in natural soils or establishing a suitable substratum for plant growth using available materials such as waste rock or mineral tailings. A process for monitoring the quality of the substratum in mine-affected areas was developed and tested. The study was carried out at an industrial sand mine located in São Paulo State, Brazil. Different plots situated in a tailings pond were restored with native species by the company for the past 14 years, allowing for 10+ years of simulated monitoring. Soil samples were collected to measure a series of physical and chemical substratum properties. Indicators of vegetation development were collected in each plot. As a result, a positive quality evolution of the substratum is observed simultaneously with the development of planted trees. In conclusion it was verified that observed substratum variables have ample possibilities to be suitable as revegetation performing indicators. From all substratum variables studied, soil density, organic matter, P contents and pH are the most appropriated indicators, specifically in the environmental conditions of the tailings pond studied. All evaluated areas feature a well established vegetal community. However substratum compaction, low contents of organic matter and intense weed growing (Brachiaria decumbens) were identified as limitative. The proposed method sets up a practical instrument to obtain quantitative parameters that allow for an objective assessment of revegetated areas and environmental rehabilitation actions. The indicators may be applied to other types of mines, specifically in case of tailing disposal sites.

Este trabalho teve como objetivo investigar a recuperação da fauna durante a sucessão florestal, através de duas abordagens distintas. No primeiro capítulo, visando a identificação das lacunas e oportunidades para o avanço do tema, realizamos uma revisão de artigos sobre sucessão em comunidades animais em florestas neotropicais analisados criticamente quanto: (1) às regiões e grupos estudados, (2) à qualidade dos trabalhos com relação a adequação do delineamento amostral, (3) aos padrões observados (diversidade, biomassa e estrutura), e (4) à base teórica utilizada. Foram encontrados e analisados 33 trabalhos, os quais focaram em poucos grupos da fauna, principalmente aves, mamíferos e formigas. No geral, a maioria dos trabalhos é descritiva, não explicitando expectativas sobre os padrões e mecanismos responsáveis pela recuperação da fauna, não apresenta delineamento amostral adequado, principalmente no que se refere à justificativa da alocação dos sítios de amostragem com relação a fatores de confusão, e quantifica de maneira categórica, e muitas vezes imprecisa e arbitrária, a sucessão. As lacunas identificadas nesta revisão apontam a limitação do conhecimento atual sobre os padrões e mecanismos associados à sucessão em comunidades animais em florestas neotropicais, o que conseqüentemente implica na falta de informações que embasem a elaboração de planos de manejo e restauração destas florestas. Já o segundo capítulo refere-se à investigação empírica da recuperação da comunidade de pequenos mamíferos entre estádios sucessionais em uma área contínua de Mata Atlântica. Verificamos a congruência das modificações observadas na riqueza, composição e estrutura da comunidade estudada com as expectativas geradas pelos dois principais mecanismos propostos na literatura: (1) substituição de espécies causada por demandas conflitantes (trade-offs), associada ao gradiente de produtividade primária líquida e disponibilidade de recursos durante a sucessão, ou (2) aumento de diversidade causado pela possibilidade de partição de nicho, associado ao aumento da biomassa e da complexidade da vegetação, e da diversidade de recursos durante este processo. Embora a riqueza, estrutura e composição da comunidade não tenham sido influenciadas pela sucessão, houve uma mudança na abundância de parte das espécies da comunidade, com algumas aumentando e outras diminuindo das matas mais jovens para as mais tardias. Nossos resultados indicam que a hipótese de demandas conflitantes é mais plausível para explicar a recuperação da fauna de pequenos mamíferos durante a sucessão florestal / This study aims at investigating fauna recovery during forest succession using two distinct approaches. In the first chapter, in order to identify the gaps and opportunities for advancing our understanding of this subject, we carried out a review of articles on succession in animal communities in neotropical forests, which were critically analyzed in relation to: (1) the study regions and study groups, (2) the quality with respect to the adequacy of the sampling design, (3) the observed patterns (diversity, biomass and structure), and (4) the theoretical basis. We found and analyzed 33 studies, which focused on a few wildlife groups, especially birds, mammals, and ants. In general, most studies are descriptive, with no explicit expectations about the patterns and mechanisms responsible for wildlife recovery, lack adequate sampling design, especially concerning the justification for the allocation of sampling sites with respect to confounding factors, and quantify succession into categories, which are often imprecise and arbitrary. The gaps identified in this review indicate the limitation of our current knowledge on the patterns and mechanisms associated with succession in animal communities in neotropical forests, which consequently implies in the lack of information for developing management and restoration plans for these forests. The second chapter refers to an empirical investigation on the recovery of small mammal communities across successional stages in a continuous area of Atlantic Forest. We verified the congruence of the observed changes in community richness, composition and structure with the expectations generated by the two main mechanisms proposed in the literature: (1) species replacement caused by trade-offs, associated with the gradient in net primary productivity and resource availability during succession, or (2) increase in diversity caused by the possibility of niche partitioning, associated with increased vegetation biomass and complexity, and increased resource diversity during this process. Although community richness, structure and composition were not influenced by succession, there was a change in the abundance of some species, with some increasing and others decreasing from younger to older forests. Our results indicate that the hypothesis on trade-offs is more plausible to explain the recovery of small mammal communities during forest succession

A demanda da população humana por alimentos, fibras e biocombustíveis impõe crescimento pronunciado na agricultura intensiva e, com ela, no consumo de fertilizantes. Este manejo de fertilizantes leva a alterações dramáticas nas quantidades e proporções de nutrientes em agroecossistemas que, por sua vez, podem influenciar comunidades biológicas por meio de alterações na biomassa, qualidade nutricional e composição de produtores. Uma tendência no cenário produtivo brasileiro recente é a expansão das culturas de biocombustíveis, notadamente da cana-de-açúcar (etanol) e da soja (biodiesel), sobre ambientes de cerrado. Estas culturas, que juntas cobrem nada menos que 30 milhões de hectares do território brasileiro, demandam padrões contrastantes de fertilização. A cana-de-açúcar exige altas proporções de nitrogênio relativo a fósforo, enquanto que a soja exige altas proporções de fósforo relativo a nitrogênio. Esta dissertação teve como objetivo testar os efeitos diretos e indiretos que as alterações nas quantidades e proporções de N e P que se seguem à conversão de ambientes nativos para o cultivo de cana-de-açúcar e soja têm sobre comunidades biológicas. Estes objetivos foram testados por meio de dois experimentos em mesocosmos aquáticos manipulando nutrientes, algas, girinos e ninfas de libélulas. O primeiro experimento seguiu um delineamento fatorial completo cruzando três concentrações de N (Nreferência, Nsoja, Ncana) e três concentrações de P (Preferência, Psoja, Pcana), e dois níveis tróficos (algas e girinos de Physalaemus cuvieri). Níveis de nutrientes manipulados simularam condições medidas em corpos d´água de cerrado, ou padrões de fertilização conhecidos para culturas de cana-de-açúcar e de soja. No segundo experimento pareamos essas concentrações (Nreferência Preferência, Nsoja, Psoja, Ncana Pcana) de forma a reduzir a dimensionalidade do experimento e assim permitir a inclusão de um terceiro nível trófico (algas, girinos de Hypsiboas faber e ninfas de libélulas). Incluímos ainda um tratamento no qual as ninfas de libélulas estiveram engaioladas para separar os efeitos da predação de girinos, dos efeitos da alteração nos seus atributos. As principais variáveis de resposta em ambos experimentos foram concentração de clorofila a como indicadora de biomassa de fitoplâncton, e mortalidade, massa final e estágio de desenvolvimento final de girinos como indicadores de rendimento de consumidores. Uma comparação na concentração de clorofila antes e depois da introdução de girinos procurou testar o efeito da adição de consumidores na biomassa de produtores. Conforme esperado, NT e PT medidos responderam expressivamente à manipulação de N e P. Nas semanas que antecederam a introdução de girinos, a biomassa algal cresceu em resposta ao aumento na concentração do nitrogênio, mas não do fósforo; esta tendência se manteve ao longo dos experimentos. Isso provavelmente ocorreu porque concentrações medidas de NT variaram da oligotrofia à hipertrofia; por sua vez, concentrações medidas de PT estiveram consistentemente em valores considerados hipertróficos. A introdução de girinos não exerceu efeitos evidentes sobre a concentração de clorofila a, possivelmente indicando que o alimento era abundante o suficiente para não ocorrer competição entre consumidores. O rendimento de consumidores foi significativamente influenciado pela manipulação de nutrientes. Tratamentos ricos em P levaram a uma redução no crescimento de Physalaemus cuvieri, e uma tendência à redução no seu desenvolvimento e sobrevivência. De forma similar, o cenário de fertilização de soja - portanto rico em P - levou a uma redução significativa na sobrevivência de H. faber. Por sua vez, o cenário de fertilização de cana-de-açúcar levou a um ganho de massa de H. faber 30% superior ao controle. Formulamos a hipótese que esta diminuição no crescimento e sobrevivência de girinos em cenários de fertilização ricos em P teria sido causada pela proliferação de cianobactérias, frequentemente impalatáveis ou mesmo tóxicas, e que tendem a ser favorecidas em ambientes de baixa proporção N:P. Ao contrário do que esperávamos, ninfas de libélulas não foram capazes de promover redução direta ou indireta no crescimento ou sobrevivência de girinos, ou influenciar a biomassa de fitoplâncton. Concluímos que as alterações nos níveis de nutrientes que acompanham a conversão de ambientes nativos para paisagens agrícolas tem efeitos importantes sobre cadeias alimentares aquáticas (controle \'bottom-up\'), e que estes efeitos são muito mais fortes do que aqueles mediados pela presença de predadores (controle \'top-down\'). No entanto, estes efeitos não são necessariamente intuitivos, uma vez que determinados padrões de fertilização influenciam negativamente o rendimento de elos intermediários da cadeia e, portanto, a transmissão da biomassa para níveis tróficos superiores. / The human demand for food, fibers and biofuels imposes a pronounced growth in intensive agriculture and, with it, in the consumption of fertilizers. Fertilizer management promotes dramatic changes in the quantities and proportions of nutrients in agroecosystems which, in turn, influence biological communities through changes in the biomass, nutritional quality, and composition of producers. A recent trend in the Brazilian productive scenario is the expansion of biofuel crops - notably sugarcane (ethanol) and soybean (biodiesel) - over the cerrados. These crops, covering no less than 30 million hectares in the country, demand contrasting fertilization patterns: sugarcane requires high proportions of nitrogen relative to phosphorus, whereas soybean requires high proportions of phosphorus relative to nitrogen. The objective of this thesis was to test the direct and indirect effects that changes in the quantities and proportions of N and P that follow conversion of native habitats to sugarcane and soybean fields have on biological communities. These objectives were achieved by means of two mesocosm experiments manipulating nutrients, algae, tadpoles and dragonfly naiads. The first experiment followed a full factorial design crossing three concentrations of N (Nreference, Nsoy, Ncane) and three concentrations of P (Preference, Psoy, Pcane), as well as two trophic levels (algae and Physalaemus cuvieri larvae). Nutrient levels simulated conditions measured in water bodies of the cerrado, or patterns of fertilization known for sugarcane or soybean crops. In the second experiment we paired these concentrations (Nreference Preference, Nsoy Psoy, Ncane Pcane) so as to reduce dimensionality and as such to permit inclusion of a third trophic level (algae, Hypsiboas faber larvae, dragonfly naiads). We included an additional treament with caged naiads to separate the effects of actual tadpole predation from those of changes in tadpole traits. The main response variables in both experiments were cholophyll a concentrations as na indicator of phytoplankton biomass, and tadpole mortality, final mass and final developmental stage as indicators of consumer performance. A comparison in the concentration of chlorophyll a before and after the introduction of tadpoles tested the effect of consumers on producer biomass. As expected, measured TN and TP responded strongly to N and P manipulations. In the weeks preceding the introduction of tadpoles, algal biomass increased in response to the concentration of N, but not to the concentration of P; this trend was maintained throughout the experiment. This probably happened because measured TN varied from oligotrophic to hypertrophic conditions; in contrast, measured TP consistenly corresponded to hypertrophic conditions. Tadpole introduction had no evident effects on chlorophyll concentrations, possibly indicating that food was abundant and competition among tadpoles, if present, was weak. Consumer performance was significantly influenced by nutrient manipulations. P-rich treatments led to a reduction in growth, and to a reduction trend in development and survivorship, of Physalaemus cuvieri. Similarly, the scenario of soybean fertilization - therefore P-rich - led to a significant reduction in Hypsiboas faber survivorship. The scenario of sugarcane fertilization led to a 30% increase in mass gain in Hypsiboas faber. We hypothesized that this reduction in tadpole growth and survivorship in P-rich environments was caused by a proliferation of unpalatable or even toxic cyanobacteria, which are favored in low N:P ratio environments. Contrary to our expectations, dragonfly naiads did not cause a direct or indirect reduction in tadpole growth or survivorship, nor influence phytoplankton biomass. We conclude that changes in nutrient levels that accompany the conversion of native habitats to agricultural fields can have strong effects on freshwater food chains (\'bottom-up\' control), and that these effects are much stronger than those mediated by predator presence (\'top-down\' control). However, bottom-up effects are not necessarily intuitive as certain fertilization patterns negatively influence the performance of intermediate consumers and, as such, the transmission of biomass to higher trophic levels.

A relação entre economia e meio ambiente tem sido cada vez mais explorada, dado que o crescimento econômico pode ter efeitos prejudiciais sobre a natureza, contudo existe a possibilidade de conciliar crescimento com preservação do meio ambiente. A coleta e divulgação de indicadores ambientais permitiram relacioná-los com a renda per capita, o que motivou a investigação de uma hipótese conhecida como Curva Ambiental de Kuznets. O trabalho tem por finalidade estimar, através de dados em painel não estacionário, a relação entre o indicador de pressão ambiental e crescimento de renda per capita e, através da análise de dados em painel estático e dinâmico, a convergência da pegada ecológica entre os países como resultado da evidência direta e indireta, respectivamente, da existência de uma Curva Ambiental de Kuznets. A vantagem da análise está na abrangência da pegada ecológica como indicador ambiental em relação às emissões de poluentes, possuindo um caráter original por não ter sido empreendida anteriormente. Os fundamentos teóricos da análise de convergência estão no Modelo de Solow verde desenvolvido por Brock and Taylor (2010). / The relationship between economy and environment has more and more been explored, and given the potential harm that economic growth might have on nature there is a possibility to conciliate growth and environment preservation. The gathering and publishing of environmental measures allowed to establish their relationship with per capita income in an investigation of the hypothesis known as the Environmental Kuznets Curve. This work estimates the relation of environmental pressure and income per capita and also the convergence of the ecological footprint among countries, as a direct and indirect, respectively, result of the existence of a Environmental Kuznets Curve, by using static, dynamic and non-stationary panel data techniques. The advantage of this analysis is that the ecological footprint is a broader environmental index than pollution indexes. The theoretic foundation of the convergence analysis is the Green Solow model, presented by Brock and Taylor (2010).

Produzir novidades conjuga inúmeros processos de aprendizagens, envolvendo cognições diversas, além de dinâmicas identificáveis como processos de construção de conhecimento. Este trabalho, à luz da Perspectiva Orientada ao Ator e da Perspectiva Multinível identifica novos sentidos dados às práticas cotidianas por agricultores familiares e outros atores sociais do rural; que abrem espaço para a emergência de processos inovadores relacionados à agricultura de base ecológica. A interface dessas duas perspectivas aponta um conjunto analítico que sugere que as transformações tecnológicas são, acima de tudo, transformações sociais.As limitações do modelo de desenvolvimento linear e homogêneo, proposto a partir da década de 1950,implicaram numa série de crises de cunho social e ambiental, amplamente percebidos nas comunidades rurais do mundo e do Brasil. Acerca deste cenário, tais problemáticas foram identificas nas encostas e vales de morros do Litoral Norte, mais precisamente pelas restrições de uso do bioma Mata Atlântica, a partir dos anos 1990, através do estabelecimento de Unidades de Conservação (UC) na região. Este controle efetivo dos órgãos ambientais corroborou para o processo de evasão das zonas de encostas pelos agricultores. Concomitantemente a isso, neste período, também, que se acirram as críticas acerca dos impactos do modelo de desenvolvimento produtivista moderno. Assim, a preservação como o uso da floresta faz parte do discurso das entidades ambientalistas presentes na região do Litoral Norte. Essa discussão leva a pensar que ações para conservação ambiental implicam necessariamente em incluir as comunidades locais. Os grupos que não se adequaram ao processo desenvolvimentista e/ou às normas ambientais passaram a se sentir desamparados e, de certa forma, iniciaram uma busca de formas para a superação da crise. O estudo de caso formado por quatro famílias inseridas no Vale de Três Forquilhas no Litoral Norte do RS, juntamente com a observação prévia em um período de pesquisa exploratória, que identificou aproximadamente 30 famílias de agricultores ecológicos, compreenderam o recorte empírico da pesquisa realizada a partir de metodologias qualitativas com viés etnográfico. Este trabalho teve o objetivo de compreender como a ação e a interação social contribuem para os processos de aprendizagem relacionados à emergência de novidades na agricultura de base ecológica no Litoral Norte do Rio Grande do Sul. Nesse sentido, foi identificado que a emergência de novidades está relacionada à articulação entre técnicos das ONGs, da extensão rural e agricultores; e que existe um processo de aprendizagem e de mudanças de comportamento associado a dinâmicas de internalização, recombinação,socialização e externalização do conhecimento. Portanto, a agricultura de base ecológica no Litoral Norte, entendida com uma novidade, uma vez que rompe com os padrões do regime dominante (a agricultura convencional), gera uma série de novidades decorrentes. Duas delas foram evidenciadas, sendo a introdução dos Sistemas Agroflorestais e o estabelecimento do OPAC – Litoral Norte como resultado de ações em rede. Tais novidades estão intimamente relacionadas à contextualização local do conhecimento. Uma análise crítica levanta a necessidade de ampliar o compromisso de organizações de P&D com processos contextualizados localmente para a geração de conhecimento e, assim, também com o desenvolvimento rural. / Producing news conjugates many learning processes, involving much cognition, in addition to the identifiable dynamics such as the knowledge construction processes. This study, lightning the Oriented Perspective to the Actor and the Multilevel Perspective that gives support to the approach of the News Production in agriculture, identifies new meanings to the everyday practical of family farmers and other social actors, that open space to the emergency of innovating processes related to the based ecological agriculture. The interface of these two perspectives points out an analytical set which suggests that technological emergencies are, above all, social transformations and occur from the emergency of news. The limitations of the model of the linear and homogeneous development proposed from the 1950’s implicate in a series of social and environmental crises, largely percepted in the rural communities in the world and in Brazil. Concerning this scenery, these problematical were identified in the slopes and valleys in the hills of North Seashore, more specifically by the restrictions of the Atlantic Forest, from the 1990’s, through the establishment of the Conservation Unities (UC) in the region.This effective control of the environmental organs corroborated to the evasion process of the slope zones by the farmers. Concomitantly, at this moment, the criticism around the impact of the modern productivity development model is strained. So, the preservation as the use of the forest is part of a discourse of the environmental entities located in the North Seashore. This discussion brings the idea that actions to environmental preservation implies mostly in including the local communities. The groups which have been not adequated to the developing process or to the environmental rules started to feel helpless and, somewhat, started to search for new ways of overcoming the crisis. The case study is constituted of four families inserted at Três Forquilhas Valley, North Seashore at Rio Grande do Sul, along with the previous observation in a period of exploratory research, that identified approximately 30 families of ecological farmers, perceiving the empirical profile of the research held from qualitative methodologies with an ethnographic bias. This study has the objective of comprehending how social action and organization contribute to the learning processes related to the emergency of news in the agriculture based on ecology in the North Seashore of Rio Grande do Sul. This way, it was identified that the emergency of news is related to the articulation between the technicians of the ONGs, from rural extension and farmers and that exists a learning process and changes in the behavior related to the internal dynamic, recombination, socialization and knowledge externalization. Therefore, the ecological based on the North Shore, understood as new, once it breaks the patterns of the dominant regime (the conventional agriculture), generating an idea of arising news. Two of them were evidenced, the introduction of Agroflorestal Systems and the establishment of OPAC – North Shore as a result of actions in a network. Such news are deeply related to the contextualization of local knowledge. A critical analysis brings up the necessity of amplifying the commitment of P&D institutions with contextualized processes located to the generation of knowledge and, this way, with the rural development.

A pressão exercida sobre os recursos hídricos nas ultimas décadas, principalmente por setores como irrigação, abastecimento público, indústria e geração de energia tem sido um dos principais fatores para ampliar as bases de discussão sobre a importância da manutenção de uma parcela de água nos rios para garantir a sua integridade ecológica. Vazão ecológica foi o termo utilizado neste trabalho para definir a parcela a ser mantida nos cursos d’água, para esse fim. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo avaliar as limitações do critério de vazão ecológica do Estado do Tocantins, tendo como estudo de caso as Pequenas Centrais Hidrelétricas - PCHs Agrotrafo e Palmeiras na bacia hidrográfica do rio Palmeiras-TO, a qual reúne condições adequadas para o escopo do trabalho, além de ser o único dos sete aproveitamentos hidrelétricos do rio Palmeiras a gerar energia a partir de um Trecho de Vazão Reduzida – TVR, é atualmente a bacia com maior vocação para a geração de energia no Estado. Para alcançar o objetivo proposto para o trabalho, a metodologia foi dividida em três etapas: a) levantamento das características das PCHs Agrotrafo e Palmeiras, b) levantamento da caracterização e limites de uso e manutenção de água na bacia, c) disponibilidade de informações hidrológicas a serem utilizadas. A partir da aplicação da metodologia foi possível identificar quatro categorias de limitações: i) limitações de ordem hidrológica, neste caso como a vazão de referência para outorga é um valor fixo com base na Q90, em determinadas épocas do ano, inclusive em período de cheia, a vazão natural é menor que a Q90; ii) limitações de ordem econômica, que indicam que caso o órgão outorgante estadual resolva seguir com rigor o que estabelece o critério de vazão ecológica, onde cada usuário tem direito de captar 25% de 75% da Q90 haveria uma drástica redução da energia a ser gerada em Agrotrafo e Palmeiras, podendo tornar o aproveitamento inviável economicamente; iii) limitações de ordem ambiental, considerando que a vazão ecológica com base em um valor fixo não leva em consideração aspectos da sazonalidade do regime de vazões, podendo haver um intenso desequilíbrio, principalmente no TVR, afetando hábitos alimentares e de migração espécies de peixes e organismos aquáticos, bem como comunidades ribeirinhas, aspectos paisagísticos e prática de esportes de corredeiras; e, iv) limitações de ordem legal ao não estabelecer uma solução operacional viável quando há disputa entre usuários, principalmente quanto à ordem de prioridade dos usos. / The pressure on the water resources in the last decades, mainly by sectors as irrigation, utility, industry and energy generation have been one of the main factors to enlarge the basis for discussion about the importance of maintaining a portion of water in rivers to ensure its ecological integrity. Ecological flow was the term used in this work to define that portion to be maintained in watercourses. That way, this work is aiming to evaluate the criteria limitations for ecological flow in Tocantins, taking as a case study on the Small Hydroelectric Centrals – “Agrotrafo” and “Palmeiras” in Palmeiras – TO river watershed, which meets appropriate conditions for the work scope, besides being the only one of seven hydropower recoveries in Palmeiras river, to generate energy from a reduced flow section – RFS, and nowadays it`s the watershed with greater vocation for energy generation in Tocantins. To achieve the proposed goal for the work, the methodology was divided into three stages: a) characteristics survey of SHC – “Agrotrafo” and “Palmeiras”; b) characterization survey, use limits and water maintenance in the watershed; c) availability of hydrologic information to be used. From the methodology application was possible to identify four limitations categories: i) hydrologic limitations, in this case as the flow reference for the grant is a fixed value based on “Q90”, at certain times of the year, including in flood times, the natural flow is less than “Q90”; ii) Economic limitations, indicating that if the state licensing agency decides to follow rigorously what establishes the criteria for ecological flow, where each user is entitled to capture 25% of 75% from “Q90” would be a drastic energy reduction to be generated in “Agrotrafo” and “Palmeiras”, can make use uneconomical; iii) Environmental limitations, considering that the ecological flow based on a fixed value does not consider flow regime seasonality, there may be an intense imbalance especially in RFS, affecting feeding habits and migration, fish species and aquatic organisms, as well as riparian communities, landscapes features and river sports; and iv) legal limitations by failing to establish a viable operational solution when there is contention among users, especially regarding the order of uses priority.

A noção de que o desenvolvimento é um processo relacionado a um progresso técnico positivo e linear contribuiu para gerar um cenário social e ambiental insustentável e, aparentemente, tem conduzido a sociedade contemporânea para uma homogeneização cultural e material. Ao contrário, observando amiúde os espaços rurais, se identifica que há a emergência de dinâmicas sócio-espaciais heterogêneas e multifuncionais. Neste contexto, a agricultura exerce papel fundamental como atividade relevante na construção de desenvolvimentos rurais sustentáveis. No entanto, o modelo de modernização agrícola, orientado pelo regime sociotécnico dominante, não responde a este imperativo, tornando fundamental identificar possibilidades de transições para tal regime, de modo a permitir à agricultura a retomada de seu sentido como 'co-produção'. A partir de uma abordagem multinível, multi-ator e multi-aspecto, construída com elementos da Perspectiva Multinível e da Perspectiva Orientada pelo Ator, este trabalho de tese objetivou explorar a potencialidade da 'produção de novidades' para a promoção de transições no regime sociotécnico dominante na agricultura, através da análise de novidades desenvolvidas por agricultores na produção ecológica de plantas medicinais no Sul do Brasil. O estudo qualitativo de cinco casos de famílias de agricultores, que produzem plantas medicinais sob sistema ecológico, mostrou intensa produção de novidades e potencialidade para o estabelecimento de um nicho de inovação, considerando que há ativos processos de articulação de aprendizagens e de estabelecimento de redes sociais. A maior vulnerabilidade na emergência do nicho é a falta de alinhamento de expectativas entre distintos atores envolvidos, que está relacionada à dificuldade em superar barreiras sustentadas pelo regime prevalente. Considerando o nicho como lócus privilegiado para a inovação, essa superação parece depender de uma 'gestão da transição', que pode ser entendida como a criação de condições sócio-institucionais que favoreçam a construção de novas institucionalidades, identidades e compromissos sociais. / The notion that development is a process related to a positive and linear technical progress has generated an unsustainable social and environmental scenario and apparently led to a cultural and material homogenization of society. Rather, closely observing rural spaces, we can identify emergences of heterogeneous socio-spatial and multifunctional dynamics. In this context, agriculture plays an active role in the construction of sustainable rural developments. However, the agricultural modernization patterns, oriented by the dominant sociotechnical regime, is not responding this claim, thus proposing transitions to such regime is fundamental to recover agriculture meaning as 'co-production'. Since a multilevel, multiactor and multi-aspect framework, built taking elements from Multilevel Perspective and Actor Oriented Approach, this thesis aimed to explore the potential of 'novelty production' for promoting transitions in dominant agriculture sociotechnical regime, through the analysis of novelties developed by farmers in medicinal plants ecological production in southern Brazil. Qualitative studies of five cases of farmers' families who produce medicinal plants under ecological system showed an impressive novelty production and potentialities in establishing a niche of innovation, considering that there are active processes of learning articulation and social networks building. The main vulnerability in the niche emergence is the absence of expectations alignment between different enrolled actors, which is related to the difficulty in overcoming prevalent regime. Taking into account that the niche is the core for innovation, this overcoming seems to depend on 'transition management', which can be understood as the creation of enabling social and institutional conditions for construction of new institutionalities, identities and social commitments.

Nesta dissertação, analiso as lógicas de engajamento dos agricultores ecologistas na agricultura ecológica em Antônio Prado e Ipê, ambos municípios da Encosta Superior do Nordeste do Rio Grande do Sul, Brasil. Os diferentes graus de engajamento dos agricultores estão relacionados à heterogeneidade na estrutura e volume de capitais acumulados por esses agentes durante suas trajetórias e às distintas expectativas de retribuição com relação a este referencial de agricultura. O referencial foi construído ou socializado neste cenário, principalmente, pelos técnicos do Centro Ecológico, constituindo-se num conjunto de práticas agrícolas alternativas que pretendem viabilizar avanços sustentáveis na produção agrícola. Na busca destes “avanços”, a agricultura ecológica é construída sob uma dimensão simbólica, orientada “pela filosofia da preservação ambiental e da justiça social”, e uma dimensão econômica caracterizada pelo objetivo de viabilizar econômica e socialmente a agricultura familiar. Assim, os agricultores, ao se engajarem, fazem suas releituras do referencial e, pela socialização, vão incorporando os limites impostos as suas ações pelas representações dominantes (legítimas) da “prática” e pelas normas que vão se institucionalizando ao longo do tempo, resultando na estrutura objetiva do espaço de relações da agricultura ecológica na região. Essas releituras resultam em distintos graus de engajamento. As distintas tomadas de posições e estratégias desenvolvidas pelos agricultores ecologistas possibilitam a formação de uma hierarquia normativa neste espaço social, permitindo que alguns agricultores, devido às disposições incorporadas durante suas trajetórias e ao tipo de relação estabelecida com os técnicos, se tornem novos mediadores. / The purpose of this research is to analyze the logics of the commitment made by the organic farmers in Antônio Prado and Ipê, municipalities located in the “Encosta Superior do Nordeste” of Rio Grande do Sul State, Brazil. The different degrees of the farmers’ commitments are related to the heterogeneity of the structure and volume of capitals accumulated by these agents during their trajectory and to the different expectations of return in relation to this agricultural reference. The reference was built or socialized in this setting, mainly by the “Centro Ecológico” technicians, and is constituted of a set of alternative agricultural practices that intend to make viable sustainable advances in agricultural production. In search of these “advances”, organic farming is constructed under a symbolic dimension, orientated “by the philosophy of environmental preservation and social justice”, and an economical dimension represented by the aim of making viable family farming, both economically and socially. Thus the farmers, upon committing themselves, make their own interpretation of the reference and, through socialization, incorporate the limits imposed to their actions by the dominant representations ( legitimate) of the “practice” and by the standards that were set over time, resulting in the objective structure of the “space of relationships” of the organic farming in the region. These interpretations result in distinct degrees of commitment. The different positions made and strategies developed by the organic farmers allow for the formation of a standardizing hierarchy in this social space, allowing some farmers, due to the dispositions incorporated during their trajectory and to the kind of relationship established with the technicians, to become new mediators.